Oscilator Fasa RC

Penggeser fasa RC menggunakan rangkaian resistor-kapasitor (RC) (Gambar 1) untuk memberikan penggeseran fasa yang diperlukan oleh isyarat feedback. Mereka mempunyai kestabilan frekuensi yang sangat baik dan boleh menghasilkan gelombang sinus murni untuk pelbagai beban.

Secara ideal, rangkaian RC mudah diharapkan mempunyai output yang mendahului input sebanyak 90o.

Namun, dalam realiti, perbezaan fasa akan kurang daripada ini kerana kapasitor yang digunakan dalam litar tidak dapat menjadi ideal. Secara matematik, sudut fasa rangkaian RC dinyatakan sebagai

Di mana, XC = 1/(2πfC) adalah reaktans kapasitor C dan R adalah resistor. Dalam pengayun, jenis rangkaian penggeser fasa RC ini, setiap satu menawarkan penggeseran fasa tertentu boleh disusun berturut-turut supaya memenuhi syarat penggeseran fasa yang dipimpin oleh Kriteria Barkhausen.

Salah satu contoh ialah kes di mana penggeser fasa RC dibentuk dengan menyusun tiga rangkaian penggeser fasa RC, setiap satu menawarkan penggeseran fasa sebanyak 60o, seperti ditunjukkan oleh Gambar 2.

Di sini, resistor kolektor RC membatasi arus kolektor transistor, resistor R1 dan R (terdekat dengan transistor) membentuk rangkaian pembahagi voltan manakala resistor emiter RE meningkatkan kestabilan. Kemudian, kapasitor CE dan Co adalah kapasitor pemintasan emiter dan kapasitor dekupling DC output, masing-masing. Selanjutnya, litar juga menunjukkan tiga rangkaian RC yang digunakan dalam laluan feedback.

Susunan ini menyebabkan bentuk gelombang output bergerak sebanyak 180o semasa perjalanannya dari terminal output ke pangkalan transistor. Kemudian, isyarat ini akan bergerak lagi sebanyak 180o oleh transistor dalam litar kerana perbezaan fasa antara input dan output akan menjadi 180o dalam kes konfigurasi emiter biasa. Ini menjadikan perbezaan fasa bersih menjadi 360o, memenuhi syarat perbezaan fasa.
Cara lain untuk memenuhi syarat perbezaan fasa adalah dengan menggunakan empat rangkaian RC, setiap satu menawarkan penggeseran fasa sebanyak 45o. Oleh itu, boleh disimpulkan bahawa penggeser fasa RC boleh direka dalam banyak cara kerana bilangan rangkaian RC di dalamnya tidak tetap. Walau bagaimanapun, perlu diingat bahawa, walaupun peningkatan jumlah tahap meningkatkan kestabilan frekuensi litar, ia juga mempengaruhi frekuensi output pengayun secara negatif akibat kesan beban.
Ungkapan umum untuk frekuensi getaran yang dihasilkan oleh penggeser fasa RC diberikan oleh

Di mana, N adalah bilangan tahap RC yang dibentuk oleh resistor R dan kapasitor C.
Selanjutnya, seperti kebanyakan jenis pengayun, penggeser fasa RC juga boleh direka menggunakan OpAmp sebagai sebahagian daripada bahagian pemampan (Gambar 3). Walau bagaimanapun, modus operasi tetap sama sementara perlu diingat bahawa, di sini, penggeseran fasa 360o yang diperlukan disediakan secara kolektif oleh rangkaian penggeser fasa RC dan Op-Amp yang beroperasi dalam konfigurasi terbalik.

Selanjutnya, perlu diingat bahawa frekuensi penggeser fasa RC boleh diubah dengan mengubah bukan sahaja resistor tetapi juga kapasitor. Namun, secara umum, resistor dikekalkan tetap sementara kapasitor diatur secara gang. Setelah membandingkan penggeser fasa RC dengan pengayun LC, seseorang boleh melihat bahawa, yang pertama menggunakan lebih banyak komponen litar daripada yang kedua. Oleh itu, frekuensi output yang dihasilkan dari pengayun RC boleh menyimpang jauh daripada nilai yang dikira berbanding dengan pengayun LC. Walau bagaimanapun, mereka digunakan sebagai pengayun tempatan untuk penerima sinkron, instrumen muzik, dan sebagai generator frekuensi rendah dan/atau audio.

Pernyataan: Hormati asal, artikel yang baik layak dikongsi, jika ada pelanggaran sila hubungi untuk dihapus.